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人教版中考物理一轮复习章节分类考点讲解与训练第十三章内能(原卷版+解析)
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这是一份人教版中考物理一轮复习章节分类考点讲解与训练第十三章内能(原卷版+解析)，共27页。试卷主要包含了分子热运动，分子间作用力，温度等内容，欢迎下载使用。
知识点回顾
知识点1：分子热运动
1、分子热运动：
（1）物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。
※分子是保持物质原来性质的最小微粒！
（2）分子动理论内容：①物质是由分子构成的；②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。③分子间存在相互作用的引力和斥力；④分子之间有间隙。
（3）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。
（4）扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。
①不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。
②扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。
③扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。
※扩散现象说明：（1）一切物质分子都在不停地做无规则的运动； （2）分子之间有间隙。
2、分子间作用力：
（1）分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的：
（2）正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力；
（3）当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力；
（4）当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力；
（5）分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小；
（6）如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。
（7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。
知识点2：内能
1、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（1）因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。
（2）物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。
（3）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。
（4）内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。
2、内能的改变：
改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
（1）物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
（2）热传递发生的条件：存在温度差。
能量（内能）从高温物体转移到低温物体：
a．高温物体内能减小，温度降低，放出热量；
b．低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。
（3）做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。
3、温度、内能、热量：
热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)；
温度、内能、热量之间的关系：
（1）物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大；
（2）物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大；
（3）物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。
※温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）
知识点3：比热容
1、比热容：
（1）比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。
（2）比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2、热量的简单计算
热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。
c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m—质量，单位：千克（kg）
△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。
3、“水的比热容较大”的应用：
（1）用水取暖或冷却 （2）用水调节气温
典例分析
考点1 分子热运动
【典例1】（2022•镇江）端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（ ）
A．分子在不停地运动B．分子间有空隙
C．分子间有引力D．分子间有斥力
【典例2】（2022•曹县二模）2022年3月22日，“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中，水将两个塑料板连接起来，连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥，即液桥，如图所示。在地面上，两手指沾水，可形成一段很小的液桥。关于液桥，下列说法正确的是（ ）
A．液桥实验说明水是由大量分子组成的
B．液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C．液桥实验说明水的温度越高，扩散越快
D．液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
【典例3】（2022•东营）如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟 有关。如图乙，将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在 。
【典例4】（2022•齐齐哈尔）疫情防控不能放松。我们在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是 现象。当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 。
【典例5】（2021•北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。
考点2 内能
【典例6】（2022•攀枝花）下图中，内能转化为机械能的是（ ）
A． B．C． D．
【典例7】（2021•南京）以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．锯木头锯条发热B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热D．搓手时手掌发热
【典例8】（2022•湘潭）磨刀时刀发热，此过程中主要是 （选填“做功”或“热传递”）改变了刀的内能；用相同的力切菜时，刀口越薄，对菜的压强越 （选填“大”或“小”）。
【典例9】（2022•德州模拟）水饺是山东人民比较喜爱的传统美食，如图所示。饺子放在水平桌面上，受到的重力与 是一对平衡力。煮水饺时是通过 的方式来改变水饺的内能的；水饺出锅时香气四溢，说明分子在 ；真空包装的水饺从德州带到北京，其质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
考点3 比热容
【典例10】（2021•鄂州）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【典例11】（2022•海门市校级模拟）如图甲所示，小虎同学将质量为20g的木块（ρ木＜ρ水）轻轻放入装满水的溢水杯中，当水停止外流时接水杯的水量如图乙所示（接水杯为内径均匀的柱形容器）。假如将这个接水杯倒满开水，这杯水温度降低到与体温相近时饮用，则水放出的热量最可能是【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】（ ）
A．1.0×104JB．1.5×104JC．2.5×104JD．3.5×104J
【典例12】（2022•西藏）“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【典例13】（2022•宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【典例14】（2022•福建）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：
（1）用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水，使它们升高相同的温度，通过比较
来判断吸收热量的多少。
（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为 ℃。
（3）多次实验后得到的数据如下表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更 的热量。
（4）根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更 。
【典例15】（2022•浦东新区二模）质量为10千克的水温度升高15℃，求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]
【典例16】（2022•呼和浩特）为了探究沙漠中与大海边昼夜温差的变化问题。小于同学取了两个完全相同的、比较大的玻璃器皿。分别装入质量、初温都相同的沙子和水。在阳光充足，温暖的地方进行暴晒。经过相同时间，发现两个玻璃器皿中的沙子和水，温度都发生了明显变化。你认为，沙子和水，谁的温度变化大？请用学过的物理知识说明原因。并回答开始探究的问题。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•徐州）如图所示，热熔法连接PPR管时，用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层，然后把细管推进粗管，冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了，这个现象说明（ ）
A．分子是由原子构成的B．分子是运动的
C．分子间存在引力D．分子间存在斥力
2．（2022•沈阳模拟）关于图中所示的四种情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图向饮料管A中吹气时，饮料管B中的液面会下降
B．乙图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm
C．丙图铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．丁图滚摆实验的主要目的是研究动能和弹性势能的相互转化
3．（2022•黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
4．（2022•泰安）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
5．（2022•济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．海水的密度小于砂石的密度 B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容 D．海水的比热容大于砂石的比热容
6．（2022•绵阳模拟）对下列图象中的物理信息描述正确的是（ ）
A．如图甲，该凸透镜的焦距是10cm
B．如图乙，该物质可能是水
C．如图丙，分别用两个完全相同的热源同时给质量和初温完全相同的a、b两种液体加热所得温度随时间的变化关系图象，由图可知ca＞cb
D．如图丁，黑龙江北部（最低温度﹣52.3℃）可以使用水银温度计
二、填空题。
7．（2022•淮安）如图所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注满酒精，封闭管口。反复翻转玻璃管，使水和酒精充分混合，观察到水和酒精的总体积变小，说明组成物质的分子间存在 ；
加注酒精过程中，能明显闻到酒精的气味，说明 。
8．（2022•天津）2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能 ，这是通过 的方式改变内能。
9．（2022•益阳）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽，主要是因为水的比热容比沙子的比热容 。1kg的砂石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 J。【c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）】
10．（2022•大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 。
三、实验探究题。
11．（2022•岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 （填“大于”、“等于”或
“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
四、计算题。
12．（2022•蒸湘区校级模拟）如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：
已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
第十三章 内能（解析版）
知识导航
知识点回顾
知识点1：分子热运动
1、分子热运动：
（1）物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。
※分子是保持物质原来性质的最小微粒！
（2）分子动理论内容：①物质是由分子构成的；②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。③分子间存在相互作用的引力和斥力；④分子之间有间隙。
（3）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。
（4）扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。
①不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。
②扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。
③扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。
※扩散现象说明：（1）一切物质分子都在不停地做无规则的运动； （2）分子之间有间隙。
2、分子间作用力：
（1）分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的：
（2）正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力；
（3）当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力；
（4）当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力；
（5）分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小；
（6）如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。
（7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。
知识点2：内能
1、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（1）因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。
（2）物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。
（3）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。
（4）内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。
2、内能的改变：
改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
（1）物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
（2）热传递发生的条件：存在温度差。
能量（内能）从高温物体转移到低温物体：
a．高温物体内能减小，温度降低，放出热量；
b．低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。
（3）做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。
3、温度、内能、热量：
热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)；
温度、内能、热量之间的关系：
（1）物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大；
（2）物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大；
（3）物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。
※温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）
知识点3：比热容
1、比热容：
（1）比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。
（2）比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2、热量的简单计算
热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。
c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m—质量，单位：千克（kg）
△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。
3、“水的比热容较大”的应用：
（1）用水取暖或冷却 （2）用水调节气温
典例分析
考点1 分子热运动
【典例1】（2022•镇江）端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（ ）
A．分子在不停地运动B．分子间有空隙
C．分子间有引力D．分子间有斥力
【答案】A。
【解答】解：分子在永不停息地做无规则运动，远远地就能闻到艾香，是因为艾分子在不停地做无规则运动，艾香分子扩散到空气中。
故选：A。
【典例2】（2022•曹县二模）2022年3月22日，“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中，水将两个塑料板连接起来，连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥，即液桥，如图所示。在地面上，两手指沾水，可形成一段很小的液桥。关于液桥，下列说法正确的是（ ）
A．液桥实验说明水是由大量分子组成的
B．液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C．液桥实验说明水的温度越高，扩散越快
D．液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
【答案】D。
【解答】解：液桥实验说明水分子间存在着一定的引力，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【典例3】（2022•东营）如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟 温度 有关。如图乙，将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在 引力 。
【答案】温度；引力。
【解答】解：（1）由于分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子无规则热运动越剧烈。由于热水的温度高，热水中的墨水扩散得快，所以热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟温度有关。
（2）将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块的底面分子间的距离较小，分子间的引力使两铅块结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
故答案为：温度；引力。
【典例4】（2022•齐齐哈尔）疫情防控不能放松。我们在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是 扩散 现象。当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 斥力 。
【答案】扩散；斥力。
【解答】解：在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，是因为酒精分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象；
组成物质的分子间存在引力和斥力；分子间间隙变大时，相互作用力表现为引力，所以固态难以被拉伸，分子间间隙变小时，分子间相互作用力表现为斥力，故固态难以被压缩。
故答案为：扩散；斥力。
【典例5】（2021•北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。
【解答】解：以B为对象受力分析如图
①F气＝P气S＝1×105Pa×3×10﹣4m2＝30N
②GB+G物＝2N+20N＝22N
③因为F气＞GB+G物；仅靠大气压也能使铅块无法被拉开，所以小明的实验无法证明分子间存在引力。
考点2 内能
【典例6】（2022•攀枝花）下图中，内能转化为机械能的是（ ）
A． B．C． D．
【答案】B。
【解答】解：A、进气口和排气口均关闭，活塞向上运动为压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误；
B、橡皮塞崩出去，试管内气体内能转化为橡皮塞的机械能，故B正确；
C、小孩滑滑梯，为机械能转化为内能，故C错误；
D、热水壶烧水，将消耗的电能转化为水的内能，故D错误。
故选：B。
【典例7】（2021•南京）以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．锯木头锯条发热B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热D．搓手时手掌发热
【答案】B。
【解答】解：A、用锯条锯木头时锯条发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B、阳光下路面发热，路面从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式改变物体的内能；
C、反复弯折铁丝时，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
D、搓手时手掌发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
综上分析可知，改变内能的方式与其他三个不同的是B。
故选：B。
【典例8】（2022•湘潭）磨刀时刀发热，此过程中主要是 做功 （选填“做功”或“热传递”）改变了刀的内能；用相同的力切菜时，刀口越薄，对菜的压强越 大 （选填“大”或“小”）。
【答案】做功；大。
【解答】解：磨刀时外力对刀做功，机械能转化为内能，所以刀会发热；
压强与压力和受力面积有关，用相同的力切菜时，压力一定，刀口越薄，也就是受力面积越小，所以产生的压强越大。
故答案为：做功；大。
【典例9】（2022•德州模拟）水饺是山东人民比较喜爱的传统美食，如图所示。饺子放在水平桌面上，受到的重力与 支持力 是一对平衡力。煮水饺时是通过 热传递 的方式来改变水饺的内能的；水饺出锅时香气四溢，说明分子在 不停地做无规则运动 ；真空包装的水饺从德州带到北京，其质量 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】支持力；热传递；不停地做无规则运动；不变。
【解答】解：（1）饺子受到的重力与支持力都作用在饺子上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上，是一对平衡力；
（2）煮水饺时，水饺吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式来改变水饺的内能的；
（3）水饺出锅时香气四溢，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
（4）真空包装的水饺从德州带到北京，位置发生了改变，但物体内所含的物质多少不会发生变化，质量不变。
故答案为：支持力；热传递；不停地做无规则运动；不变。
考点3 比热容
【典例10】（2021•鄂州）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【答案】C。
【解答】解：A、发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；
C、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C正确；
D、夏天在室内洒水，水汽化（蒸发）吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误。
故选：C。
【典例11】（2022•海门市校级模拟）如图甲所示，小虎同学将质量为20g的木块（ρ木＜ρ水）轻轻放入装满水的溢水杯中，当水停止外流时接水杯的水量如图乙所示（接水杯为内径均匀的柱形容器）。假如将这个接水杯倒满开水，这杯水温度降低到与体温相近时饮用，则水放出的热量最可能是【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】（ ）
A．1.0×104JB．1.5×104JC．2.5×104JD．3.5×104J
【答案】C。
【解答】解：因木块的密度小于水的密度，
所以，木块轻轻放入装满水的溢水杯中后处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，
由漂浮条件和阿基米德原理可得：F浮＝G木＝G排，即m木g＝m排g，
则接水杯内水的质量：m排＝m木＝20g，
由图可知，接水杯中水的体积约占容器的，
由m＝ρV可得，满接水杯内水的总质量：m＝5m排＝5×20g＝100g＝0.1kg，
开水的初温约为100℃，人直接可以饮用水的温度约为40℃，
则开水放出的热量：Q放＝cm（t0﹣t）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣40℃）＝2.52×104J，
结合选项可知，与C接近，故C正确。
故选：C。
【典例12】（2022•西藏）“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 比热容 大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为 1.05×105 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】比热容；1.05×105。
【解答】解：（1）由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以，将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（20℃﹣15℃）＝1.05×105J。
故答案为：比热容；1.05×105。
【典例13】（2022•宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 2.52×104 J，另一种液体的比热容为 1.4×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】2.52×104；1.4×103。
【解答】解：由图知，水在16min内初温t0＝10℃，末温为40℃，
16min内水吸收的热量：Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（40℃﹣10℃）＝2.52×104J；
另一种液体加热8min，吸收的热量为：Q'吸＝×2.52×104J＝1.26×104J；
由Q吸＝c液m液（t液﹣t0）得：1.26×104J＝c液×0.3kg×（50℃﹣20℃），解得：c液＝1.4×103J/（kg•℃）。
故答案为：2.52×104；1.4×103。
【典例14】（2022•福建）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：
（1）用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水，使它们升高相同的温度，通过比较 加热时间 来判断吸收热量的多少。
（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为 48 ℃。
（3）多次实验后得到的数据如下表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更 多 的热量。
（4）根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更 小 。
【答案】（1）加热时间；（2）48；（3）多；（4）小。
【解答】解：（1）在本实验中，通过控制沙子和水的质量、升高的温度相同，利用相同的加热装置，加热时间越长，表示物质吸收的热量越多，即：通过比较加热时间来判断吸收热量的多少；
（2）由图可知该温度的分度值为1℃，根据液柱的位置可知，此时温度计的示数为48℃；
（3）由表中数据可知，质量相等的水和沙子，升高相同的温度，加热水的时间大于加热沙子的时间，由此可知水比沙子吸收了更多的热量，即水的吸热能力强；
（4）根据实验结论可知，水的吸热能力比沙子的强，即在同样条件下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙子的小，而沿海地区与内陆地区相比，水多，吸热能力强，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区更小。
故答案为：（1）加热时间；（2）48；（3）多；（4）小。
【典例15】（2022•浦东新区二模）质量为10千克的水温度升高15℃，求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]
【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×15℃＝6.3×105J。
答：水吸收的热量为6.3×105J。
【典例16】（2022•呼和浩特）为了探究沙漠中与大海边昼夜温差的变化问题。小于同学取了两个完全相同的、比较大的玻璃器皿。分别装入质量、初温都相同的沙子和水。在阳光充足，温暖的地方进行暴晒。经过相同时间，发现两个玻璃器皿中的沙子和水，温度都发生了明显变化。你认为，沙子和水，谁的温度变化大？请用学过的物理知识说明原因。并回答开始探究的问题。
【解答】答：沙子的温度变化的比较大；水的比热容比沙子的比热容大，在阳光充足、温暖的地方进行暴晒，经过相同时间，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙小，沙子的温度变化比较大。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•徐州）如图所示，热熔法连接PPR管时，用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层，然后把细管推进粗管，冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了，这个现象说明（ ）
A．分子是由原子构成的B．分子是运动的
C．分子间存在引力D．分子间存在斥力
【答案】C。
【解答】解：把加热后的细管推进粗管，减小了PPR管分子间的距离，分子间存在较大的引力，使两根管子很难被拉开了，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．（2022•沈阳模拟）关于图中所示的四种情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图向饮料管A中吹气时，饮料管B中的液面会下降
B．乙图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm
C．丙图铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．丁图滚摆实验的主要目的是研究动能和弹性势能的相互转化
【答案】B。
【解答】解：A．甲图中向饮料管A中吹气时，吸管B上方空气的流速增大，压强减小，B管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升，故A错误；
B．管内的水银柱高度与玻璃管的长短、粗细和倾斜程度都无关，管内的水银柱高度只与大气压的大小有关；由于大气压大小不变，所以，玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm，故B正确；
C．图中将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，这个实验说明分子间存在相互作用的引力，故C错误；
D．滚摆向上运动时，质量不变，速度减小，高度增加，将动能转化为重力势能；滚摆向下落时，质量不变，速度变大，高度减小，将重力势能转化为动能，该现象说明重力势能和动能可以相互转化，故D错误。
故选：B。
3．（2022•黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
【答案】C。
【解答】解：A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误；
C、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能，将机械能转化为内能，故C正确；
D、物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，故D错误。
故选：C。
4．（2022•泰安）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D。
【解答】解：加热过程中，水吸热，温度升高、内能增大，水的内能增大是通过热传递方式实现的；
水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少；能量转化情况与汽油机的做功冲程相同。
综上所述D正确。
故选：D。
5．（2022•济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．海水的密度小于砂石的密度 B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容 D．海水的比热容大于砂石的比热容
【答案】D。
【解答】解：沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高度，密度小，砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面；故D正确。
故选：D。
6．（2022•绵阳模拟）对下列图象中的物理信息描述正确的是（ ）
A．如图甲，该凸透镜的焦距是10cm
B．如图乙，该物质可能是水
C．如图丙，分别用两个完全相同的热源同时给质量和初温完全相同的a、b两种液体加热所得温度随时间的变化关系图象，由图可知ca＞cb
D．如图丁，黑龙江北部（最低温度﹣52.3℃）可以使用水银温度计
【答案】B。
【解答】解：A．由凸透镜成像的规律可知，u＝v＝2f，由图可知，u＝v＝2f＝10cm，f＝5cm，所以该凸透镜的焦距是5cm，故A错误；
B．由图乙可知，该物质的m＝5g时，V＝5cm3，所以该物质的密度为，由密度可知，该物质可能是水，故B正确；
C．根据可知，质量相同的a、b两种液体升高相同的温度，b需要的加热时间长，也就是吸收的热量多，所以b的比热容较大，a 的比热容较小，，即ca＜cb，故C错误；
D．由图丁可知，水银的凝固点为﹣39℃，黑龙江北部最低温度﹣52.3℃，水银会凝固成固态，不能再使用，故D错误。
故选：B。
二、填空题。
7．（2022•淮安）如图所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注满酒精，封闭管口。反复翻转玻璃管，使水和酒精充分混合，观察到水和酒精的总体积变小，说明组成物质的分子间存在 空隙 ；
加注酒精过程中，能明显闻到酒精的气味，说明 分子在永不停息地做无规则运动 。
【答案】空隙；分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解：因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。
加注酒精过程中，能明显闻到酒精的气味，是发生了扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
故答案为：空隙；分子在永不停息地做无规则运动。
8．（2022•天津）2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能 增大 ，这是通过 做功 的方式改变内能。
【答案】增大；做功。
【解答】解：火箭在升空过程中，火箭外壳与空气摩擦，使火箭外壳温度升高，内能增大，火箭的机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：增大；做功。
9．（2022•益阳）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽，主要是因为水的比热容比沙子的比热容 大 。1kg的砂石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 9.2×103 J。【c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）】
【答案】大；9.2×103。
【解答】解：（1）水的比热容大于沙子的比热容，沙子的温度升高的快，沙子的末温高，水的末温低，所以光脚走在海滩上会感觉到沙“烫脚”，走进海水中却感觉到海水非常凉爽。
（2）砂石吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝0.92×103J/（kg•℃）×1kg×10℃＝9.2×103J。
故答案为：大；9.2×103。
10．（2022•大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 8：3 。
【答案】8：3。
【解答】解：
砂石和水两个物体的体积相同，由ρ＝可得，，
由Q吸＝cmΔt可得，
砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比：。
故答案为：8：3。
三、实验探究题。
11．（2022•岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 相同 （填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 等于 （填“大于”、“等于”或
“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 水 的吸热能力更强。
【答案】（1）相同；（2）等于；（3）水。
【解答】解：
（1）根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力实验中，需用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。
（2）比较不同物质的吸热能力实验中，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，所以相同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（3）分析图像乙可知，质量和升高温度相同，水加热时间长，根据比较吸热能力的方法，故水的吸热能力更强。
故答案为：（1）相同；（2）等于；（3）水。
四、计算题。
12．（2022•蒸湘区校级模拟）如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：
已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？
【解答】解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为﹣10℃、末温为0℃，则温度的变化量：
△t冰＝0℃﹣（﹣10℃）＝10℃，
冰在开始熔化前吸收的热量：
Q吸冰＝c冰m冰△t冰＝2.1×103J/（kg•℃）×1kg×10℃＝2.1×104J；
（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量：
Q吸水＝Q吸冰＝2.1×104J，
因冰熔化后质量不变，
所以，m水＝m冰＝1kg，
则熔化后的水升高的温度：
△t水＝＝＝5℃。
答：（1）冰在开始熔化前共吸收了2.1×104J的热量；
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高5℃。
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
知识点回顾
知识点1：分子热运动
1、分子热运动：
（1）物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。
※分子是保持物质原来性质的最小微粒！
（2）分子动理论内容：①物质是由分子构成的；②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。③分子间存在相互作用的引力和斥力；④分子之间有间隙。
（3）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。
（4）扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。
①不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。
②扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。
③扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。
※扩散现象说明：（1）一切物质分子都在不停地做无规则的运动； （2）分子之间有间隙。
2、分子间作用力：
（1）分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的：
（2）正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力；
（3）当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力；
（4）当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力；
（5）分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小；
（6）如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。
（7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。
知识点2：内能
1、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（1）因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。
（2）物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。
（3）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。
（4）内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。
2、内能的改变：
改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
（1）物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
（2）热传递发生的条件：存在温度差。
能量（内能）从高温物体转移到低温物体：
a．高温物体内能减小，温度降低，放出热量；
b．低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。
（3）做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。
3、温度、内能、热量：
热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)；
温度、内能、热量之间的关系：
（1）物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大；
（2）物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大；
（3）物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。
※温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）
知识点3：比热容
1、比热容：
（1）比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。
（2）比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2、热量的简单计算
热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。
c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m—质量，单位：千克（kg）
△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。
3、“水的比热容较大”的应用：
（1）用水取暖或冷却 （2）用水调节气温
典例分析
考点1 分子热运动
【典例1】（2022•镇江）端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（ ）
A．分子在不停地运动B．分子间有空隙
C．分子间有引力D．分子间有斥力
【典例2】（2022•曹县二模）2022年3月22日，“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中，水将两个塑料板连接起来，连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥，即液桥，如图所示。在地面上，两手指沾水，可形成一段很小的液桥。关于液桥，下列说法正确的是（ ）
A．液桥实验说明水是由大量分子组成的
B．液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C．液桥实验说明水的温度越高，扩散越快
D．液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
【典例3】（2022•东营）如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟 有关。如图乙，将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在 。
【典例4】（2022•齐齐哈尔）疫情防控不能放松。我们在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是 现象。当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 。
【典例5】（2021•北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。
考点2 内能
【典例6】（2022•攀枝花）下图中，内能转化为机械能的是（ ）
A． B．C． D．
【典例7】（2021•南京）以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．锯木头锯条发热B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热D．搓手时手掌发热
【典例8】（2022•湘潭）磨刀时刀发热，此过程中主要是 （选填“做功”或“热传递”）改变了刀的内能；用相同的力切菜时，刀口越薄，对菜的压强越 （选填“大”或“小”）。
【典例9】（2022•德州模拟）水饺是山东人民比较喜爱的传统美食，如图所示。饺子放在水平桌面上，受到的重力与 是一对平衡力。煮水饺时是通过 的方式来改变水饺的内能的；水饺出锅时香气四溢，说明分子在 ；真空包装的水饺从德州带到北京，其质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
考点3 比热容
【典例10】（2021•鄂州）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【典例11】（2022•海门市校级模拟）如图甲所示，小虎同学将质量为20g的木块（ρ木＜ρ水）轻轻放入装满水的溢水杯中，当水停止外流时接水杯的水量如图乙所示（接水杯为内径均匀的柱形容器）。假如将这个接水杯倒满开水，这杯水温度降低到与体温相近时饮用，则水放出的热量最可能是【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】（ ）
A．1.0×104JB．1.5×104JC．2.5×104JD．3.5×104J
【典例12】（2022•西藏）“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【典例13】（2022•宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【典例14】（2022•福建）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：
（1）用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水，使它们升高相同的温度，通过比较
来判断吸收热量的多少。
（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为 ℃。
（3）多次实验后得到的数据如下表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更 的热量。
（4）根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更 。
【典例15】（2022•浦东新区二模）质量为10千克的水温度升高15℃，求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]
【典例16】（2022•呼和浩特）为了探究沙漠中与大海边昼夜温差的变化问题。小于同学取了两个完全相同的、比较大的玻璃器皿。分别装入质量、初温都相同的沙子和水。在阳光充足，温暖的地方进行暴晒。经过相同时间，发现两个玻璃器皿中的沙子和水，温度都发生了明显变化。你认为，沙子和水，谁的温度变化大？请用学过的物理知识说明原因。并回答开始探究的问题。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•徐州）如图所示，热熔法连接PPR管时，用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层，然后把细管推进粗管，冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了，这个现象说明（ ）
A．分子是由原子构成的B．分子是运动的
C．分子间存在引力D．分子间存在斥力
2．（2022•沈阳模拟）关于图中所示的四种情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图向饮料管A中吹气时，饮料管B中的液面会下降
B．乙图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm
C．丙图铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．丁图滚摆实验的主要目的是研究动能和弹性势能的相互转化
3．（2022•黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
4．（2022•泰安）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
5．（2022•济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．海水的密度小于砂石的密度 B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容 D．海水的比热容大于砂石的比热容
6．（2022•绵阳模拟）对下列图象中的物理信息描述正确的是（ ）
A．如图甲，该凸透镜的焦距是10cm
B．如图乙，该物质可能是水
C．如图丙，分别用两个完全相同的热源同时给质量和初温完全相同的a、b两种液体加热所得温度随时间的变化关系图象，由图可知ca＞cb
D．如图丁，黑龙江北部（最低温度﹣52.3℃）可以使用水银温度计
二、填空题。
7．（2022•淮安）如图所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注满酒精，封闭管口。反复翻转玻璃管，使水和酒精充分混合，观察到水和酒精的总体积变小，说明组成物质的分子间存在 ；
加注酒精过程中，能明显闻到酒精的气味，说明 。
8．（2022•天津）2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能 ，这是通过 的方式改变内能。
9．（2022•益阳）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽，主要是因为水的比热容比沙子的比热容 。1kg的砂石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 J。【c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）】
10．（2022•大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 。
三、实验探究题。
11．（2022•岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 （填“大于”、“等于”或
“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
四、计算题。
12．（2022•蒸湘区校级模拟）如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：
已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
第十三章 内能（解析版）
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知识点回顾
知识点1：分子热运动
1、分子热运动：
（1）物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。
※分子是保持物质原来性质的最小微粒！
（2）分子动理论内容：①物质是由分子构成的；②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。③分子间存在相互作用的引力和斥力；④分子之间有间隙。
（3）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。
（4）扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。
①不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。
②扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。
③扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。
※扩散现象说明：（1）一切物质分子都在不停地做无规则的运动； （2）分子之间有间隙。
2、分子间作用力：
（1）分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的：
（2）正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力；
（3）当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力；
（4）当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力；
（5）分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小；
（6）如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。
（7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。
知识点2：内能
1、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（1）因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。
（2）物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。
（3）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。
（4）内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。
2、内能的改变：
改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
（1）物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
（2）热传递发生的条件：存在温度差。
能量（内能）从高温物体转移到低温物体：
a．高温物体内能减小，温度降低，放出热量；
b．低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。
（3）做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。
3、温度、内能、热量：
热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)；
温度、内能、热量之间的关系：
（1）物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大；
（2）物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大；
（3）物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。
※温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）
知识点3：比热容
1、比热容：
（1）比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。
（2）比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2、热量的简单计算
热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。
c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m—质量，单位：千克（kg）
△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。
3、“水的比热容较大”的应用：
（1）用水取暖或冷却 （2）用水调节气温
典例分析
考点1 分子热运动
【典例1】（2022•镇江）端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（ ）
A．分子在不停地运动B．分子间有空隙
C．分子间有引力D．分子间有斥力
【答案】A。
【解答】解：分子在永不停息地做无规则运动，远远地就能闻到艾香，是因为艾分子在不停地做无规则运动，艾香分子扩散到空气中。
故选：A。
【典例2】（2022•曹县二模）2022年3月22日，“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中，水将两个塑料板连接起来，连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥，即液桥，如图所示。在地面上，两手指沾水，可形成一段很小的液桥。关于液桥，下列说法正确的是（ ）
A．液桥实验说明水是由大量分子组成的
B．液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C．液桥实验说明水的温度越高，扩散越快
D．液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
【答案】D。
【解答】解：液桥实验说明水分子间存在着一定的引力，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【典例3】（2022•东营）如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟 温度 有关。如图乙，将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在 引力 。
【答案】温度；引力。
【解答】解：（1）由于分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子无规则热运动越剧烈。由于热水的温度高，热水中的墨水扩散得快，所以热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟温度有关。
（2）将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块的底面分子间的距离较小，分子间的引力使两铅块结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
故答案为：温度；引力。
【典例4】（2022•齐齐哈尔）疫情防控不能放松。我们在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，这是 扩散 现象。当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 斥力 。
【答案】扩散；斥力。
【解答】解：在使用酒精湿巾进行手部消毒的过程中，能闻到酒精的气味，是因为酒精分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象；
组成物质的分子间存在引力和斥力；分子间间隙变大时，相互作用力表现为引力，所以固态难以被拉伸，分子间间隙变小时，分子间相互作用力表现为斥力，故固态难以被压缩。
故答案为：扩散；斥力。
【典例5】（2021•北京）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。
【解答】解：以B为对象受力分析如图
①F气＝P气S＝1×105Pa×3×10﹣4m2＝30N
②GB+G物＝2N+20N＝22N
③因为F气＞GB+G物；仅靠大气压也能使铅块无法被拉开，所以小明的实验无法证明分子间存在引力。
考点2 内能
【典例6】（2022•攀枝花）下图中，内能转化为机械能的是（ ）
A． B．C． D．
【答案】B。
【解答】解：A、进气口和排气口均关闭，活塞向上运动为压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误；
B、橡皮塞崩出去，试管内气体内能转化为橡皮塞的机械能，故B正确；
C、小孩滑滑梯，为机械能转化为内能，故C错误；
D、热水壶烧水，将消耗的电能转化为水的内能，故D错误。
故选：B。
【典例7】（2021•南京）以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．锯木头锯条发热B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热D．搓手时手掌发热
【答案】B。
【解答】解：A、用锯条锯木头时锯条发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B、阳光下路面发热，路面从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式改变物体的内能；
C、反复弯折铁丝时，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
D、搓手时手掌发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
综上分析可知，改变内能的方式与其他三个不同的是B。
故选：B。
【典例8】（2022•湘潭）磨刀时刀发热，此过程中主要是 做功 （选填“做功”或“热传递”）改变了刀的内能；用相同的力切菜时，刀口越薄，对菜的压强越 大 （选填“大”或“小”）。
【答案】做功；大。
【解答】解：磨刀时外力对刀做功，机械能转化为内能，所以刀会发热；
压强与压力和受力面积有关，用相同的力切菜时，压力一定，刀口越薄，也就是受力面积越小，所以产生的压强越大。
故答案为：做功；大。
【典例9】（2022•德州模拟）水饺是山东人民比较喜爱的传统美食，如图所示。饺子放在水平桌面上，受到的重力与 支持力 是一对平衡力。煮水饺时是通过 热传递 的方式来改变水饺的内能的；水饺出锅时香气四溢，说明分子在 不停地做无规则运动 ；真空包装的水饺从德州带到北京，其质量 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】支持力；热传递；不停地做无规则运动；不变。
【解答】解：（1）饺子受到的重力与支持力都作用在饺子上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上，是一对平衡力；
（2）煮水饺时，水饺吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式来改变水饺的内能的；
（3）水饺出锅时香气四溢，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
（4）真空包装的水饺从德州带到北京，位置发生了改变，但物体内所含的物质多少不会发生变化，质量不变。
故答案为：支持力；热传递；不停地做无规则运动；不变。
考点3 比热容
【典例10】（2021•鄂州）下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【答案】C。
【解答】解：A、发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；
C、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C正确；
D、夏天在室内洒水，水汽化（蒸发）吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误。
故选：C。
【典例11】（2022•海门市校级模拟）如图甲所示，小虎同学将质量为20g的木块（ρ木＜ρ水）轻轻放入装满水的溢水杯中，当水停止外流时接水杯的水量如图乙所示（接水杯为内径均匀的柱形容器）。假如将这个接水杯倒满开水，这杯水温度降低到与体温相近时饮用，则水放出的热量最可能是【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】（ ）
A．1.0×104JB．1.5×104JC．2.5×104JD．3.5×104J
【答案】C。
【解答】解：因木块的密度小于水的密度，
所以，木块轻轻放入装满水的溢水杯中后处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，
由漂浮条件和阿基米德原理可得：F浮＝G木＝G排，即m木g＝m排g，
则接水杯内水的质量：m排＝m木＝20g，
由图可知，接水杯中水的体积约占容器的，
由m＝ρV可得，满接水杯内水的总质量：m＝5m排＝5×20g＝100g＝0.1kg，
开水的初温约为100℃，人直接可以饮用水的温度约为40℃，
则开水放出的热量：Q放＝cm（t0﹣t）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣40℃）＝2.52×104J，
结合选项可知，与C接近，故C正确。
故选：C。
【典例12】（2022•西藏）“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 比热容 大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为 1.05×105 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】比热容；1.05×105。
【解答】解：（1）由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以，将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（20℃﹣15℃）＝1.05×105J。
故答案为：比热容；1.05×105。
【典例13】（2022•宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 2.52×104 J，另一种液体的比热容为 1.4×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】2.52×104；1.4×103。
【解答】解：由图知，水在16min内初温t0＝10℃，末温为40℃，
16min内水吸收的热量：Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（40℃﹣10℃）＝2.52×104J；
另一种液体加热8min，吸收的热量为：Q'吸＝×2.52×104J＝1.26×104J；
由Q吸＝c液m液（t液﹣t0）得：1.26×104J＝c液×0.3kg×（50℃﹣20℃），解得：c液＝1.4×103J/（kg•℃）。
故答案为：2.52×104；1.4×103。
【典例14】（2022•福建）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：
（1）用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水，使它们升高相同的温度，通过比较 加热时间 来判断吸收热量的多少。
（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为 48 ℃。
（3）多次实验后得到的数据如下表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更 多 的热量。
（4）根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更 小 。
【答案】（1）加热时间；（2）48；（3）多；（4）小。
【解答】解：（1）在本实验中，通过控制沙子和水的质量、升高的温度相同，利用相同的加热装置，加热时间越长，表示物质吸收的热量越多，即：通过比较加热时间来判断吸收热量的多少；
（2）由图可知该温度的分度值为1℃，根据液柱的位置可知，此时温度计的示数为48℃；
（3）由表中数据可知，质量相等的水和沙子，升高相同的温度，加热水的时间大于加热沙子的时间，由此可知水比沙子吸收了更多的热量，即水的吸热能力强；
（4）根据实验结论可知，水的吸热能力比沙子的强，即在同样条件下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙子的小，而沿海地区与内陆地区相比，水多，吸热能力强，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区更小。
故答案为：（1）加热时间；（2）48；（3）多；（4）小。
【典例15】（2022•浦东新区二模）质量为10千克的水温度升高15℃，求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]
【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×15℃＝6.3×105J。
答：水吸收的热量为6.3×105J。
【典例16】（2022•呼和浩特）为了探究沙漠中与大海边昼夜温差的变化问题。小于同学取了两个完全相同的、比较大的玻璃器皿。分别装入质量、初温都相同的沙子和水。在阳光充足，温暖的地方进行暴晒。经过相同时间，发现两个玻璃器皿中的沙子和水，温度都发生了明显变化。你认为，沙子和水，谁的温度变化大？请用学过的物理知识说明原因。并回答开始探究的问题。
【解答】答：沙子的温度变化的比较大；水的比热容比沙子的比热容大，在阳光充足、温暖的地方进行暴晒，经过相同时间，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙小，沙子的温度变化比较大。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•徐州）如图所示，热熔法连接PPR管时，用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层，然后把细管推进粗管，冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了，这个现象说明（ ）
A．分子是由原子构成的B．分子是运动的
C．分子间存在引力D．分子间存在斥力
【答案】C。
【解答】解：把加热后的细管推进粗管，减小了PPR管分子间的距离，分子间存在较大的引力，使两根管子很难被拉开了，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．（2022•沈阳模拟）关于图中所示的四种情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图向饮料管A中吹气时，饮料管B中的液面会下降
B．乙图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm
C．丙图铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．丁图滚摆实验的主要目的是研究动能和弹性势能的相互转化
【答案】B。
【解答】解：A．甲图中向饮料管A中吹气时，吸管B上方空气的流速增大，压强减小，B管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升，故A错误；
B．管内的水银柱高度与玻璃管的长短、粗细和倾斜程度都无关，管内的水银柱高度只与大气压的大小有关；由于大气压大小不变，所以，玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm，故B正确；
C．图中将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，这个实验说明分子间存在相互作用的引力，故C错误；
D．滚摆向上运动时，质量不变，速度减小，高度增加，将动能转化为重力势能；滚摆向下落时，质量不变，速度变大，高度减小，将重力势能转化为动能，该现象说明重力势能和动能可以相互转化，故D错误。
故选：B。
3．（2022•黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
【答案】C。
【解答】解：A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误；
C、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能，将机械能转化为内能，故C正确；
D、物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，故D错误。
故选：C。
4．（2022•泰安）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D。
【解答】解：加热过程中，水吸热，温度升高、内能增大，水的内能增大是通过热传递方式实现的；
水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少；能量转化情况与汽油机的做功冲程相同。
综上所述D正确。
故选：D。
5．（2022•济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．海水的密度小于砂石的密度 B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容 D．海水的比热容大于砂石的比热容
【答案】D。
【解答】解：沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高度，密度小，砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面；故D正确。
故选：D。
6．（2022•绵阳模拟）对下列图象中的物理信息描述正确的是（ ）
A．如图甲，该凸透镜的焦距是10cm
B．如图乙，该物质可能是水
C．如图丙，分别用两个完全相同的热源同时给质量和初温完全相同的a、b两种液体加热所得温度随时间的变化关系图象，由图可知ca＞cb
D．如图丁，黑龙江北部（最低温度﹣52.3℃）可以使用水银温度计
【答案】B。
【解答】解：A．由凸透镜成像的规律可知，u＝v＝2f，由图可知，u＝v＝2f＝10cm，f＝5cm，所以该凸透镜的焦距是5cm，故A错误；
B．由图乙可知，该物质的m＝5g时，V＝5cm3，所以该物质的密度为，由密度可知，该物质可能是水，故B正确；
C．根据可知，质量相同的a、b两种液体升高相同的温度，b需要的加热时间长，也就是吸收的热量多，所以b的比热容较大，a 的比热容较小，，即ca＜cb，故C错误；
D．由图丁可知，水银的凝固点为﹣39℃，黑龙江北部最低温度﹣52.3℃，水银会凝固成固态，不能再使用，故D错误。
故选：B。
二、填空题。
7．（2022•淮安）如图所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注满酒精，封闭管口。反复翻转玻璃管，使水和酒精充分混合，观察到水和酒精的总体积变小，说明组成物质的分子间存在 空隙 ；
加注酒精过程中，能明显闻到酒精的气味，说明 分子在永不停息地做无规则运动 。
【答案】空隙；分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解：因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。
加注酒精过程中，能明显闻到酒精的气味，是发生了扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
故答案为：空隙；分子在永不停息地做无规则运动。
8．（2022•天津）2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能 增大 ，这是通过 做功 的方式改变内能。
【答案】增大；做功。
【解答】解：火箭在升空过程中，火箭外壳与空气摩擦，使火箭外壳温度升高，内能增大，火箭的机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：增大；做功。
9．（2022•益阳）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽，主要是因为水的比热容比沙子的比热容 大 。1kg的砂石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 9.2×103 J。【c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）】
【答案】大；9.2×103。
【解答】解：（1）水的比热容大于沙子的比热容，沙子的温度升高的快，沙子的末温高，水的末温低，所以光脚走在海滩上会感觉到沙“烫脚”，走进海水中却感觉到海水非常凉爽。
（2）砂石吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝0.92×103J/（kg•℃）×1kg×10℃＝9.2×103J。
故答案为：大；9.2×103。
10．（2022•大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 8：3 。
【答案】8：3。
【解答】解：
砂石和水两个物体的体积相同，由ρ＝可得，，
由Q吸＝cmΔt可得，
砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比：。
故答案为：8：3。
三、实验探究题。
11．（2022•岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 相同 （填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 等于 （填“大于”、“等于”或
“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 水 的吸热能力更强。
【答案】（1）相同；（2）等于；（3）水。
【解答】解：
（1）根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力实验中，需用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。
（2）比较不同物质的吸热能力实验中，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，所以相同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（3）分析图像乙可知，质量和升高温度相同，水加热时间长，根据比较吸热能力的方法，故水的吸热能力更强。
故答案为：（1）相同；（2）等于；（3）水。
四、计算题。
12．（2022•蒸湘区校级模拟）如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：
已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？
【解答】解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为﹣10℃、末温为0℃，则温度的变化量：
△t冰＝0℃﹣（﹣10℃）＝10℃，
冰在开始熔化前吸收的热量：
Q吸冰＝c冰m冰△t冰＝2.1×103J/（kg•℃）×1kg×10℃＝2.1×104J；
（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量：
Q吸水＝Q吸冰＝2.1×104J，
因冰熔化后质量不变，
所以，m水＝m冰＝1kg，
则熔化后的水升高的温度：
△t水＝＝＝5℃。
答：（1）冰在开始熔化前共吸收了2.1×104J的热量；
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高5℃。
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
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